我國東部三大城市群創(chuàng)新效率及影響因素對比研究

葉堂林，李 璐，王雪瑩

(首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué) 城市經(jīng)濟與公共管理學(xué)院，北京 100070)

0 引言

十九大報告指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，必須加強國家創(chuàng)新體系建設(shè)、強化戰(zhàn)略科技力量。從全球?qū)用婵矗嫒蚧厔萦萦遥鹿谝咔樵谌蚵樱沟酶鲊?jīng)濟社會發(fā)展面臨的不確定性陡增，國家間競爭日益激烈，我國從外部獲取技術(shù)的難度不斷增加，提升創(chuàng)新效率成為應(yīng)對這一現(xiàn)實挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。從國內(nèi)層面看，我國正處于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的關(guān)鍵時期，依靠傳統(tǒng)要素驅(qū)動經(jīng)濟增長的發(fā)展模式已難以為繼，創(chuàng)新成為引領(lǐng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的核心驅(qū)動力，是增強我國國際競爭力的重要途徑。為更加高效、合理地分配有限的創(chuàng)新資源，獲得更大的效益，亟需全面提升創(chuàng)新效率。

城市群是加快創(chuàng)新型國家建設(shè)的重要空間載體，是國家參與全球競爭的主要地域單元，是增強我國綜合競爭實力的增長極。在新一輪科技革命浪潮和國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略深入實施的大背景下，僅依靠單個城市創(chuàng)新發(fā)展已難以支撐創(chuàng)新型國家建設(shè)，而城市群作為城市發(fā)展到成熟階段所形成的空間組織形式，能夠在區(qū)域內(nèi)依托集聚經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟，有效整合并調(diào)動創(chuàng)新資源。城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率不同，其內(nèi)部存在創(chuàng)新效率差距，內(nèi)部差距變化直接影響城市群整體創(chuàng)新效率。當前，打造具有全球影響力的創(chuàng)新型城市群對于我國創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略實施至關(guān)重要，研究城市群創(chuàng)新效率、城市群內(nèi)部創(chuàng)新效率差距變化，深入探討影響城市群創(chuàng)新效率的關(guān)鍵因素對我國建設(shè)創(chuàng)新型國家具有重要理論意義及現(xiàn)實價值。

東部三大城市群是我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的3個關(guān)鍵增長極，肩負著加快創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的重要使命。在眾多城市群中，三大城市群經(jīng)濟實力最為雄厚，創(chuàng)新要素最為集聚也最具創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿ΑＦ渲校┙蚣匠鞘腥憾ㄎ皇且允锥紴楹诵牡氖澜缂壋鞘腥海侨珖鴦?chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟增長新引擎；長三角城市群是我國經(jīng)濟發(fā)展活躍、開放程度高、創(chuàng)新能力強的區(qū)域；珠三角城市群是外向度最高的經(jīng)濟區(qū)域和對外開放窗口，在改革開放、經(jīng)濟發(fā)展和融入全球化過程中都扮演著重要角色。新時期，東部三大城市群經(jīng)濟社會發(fā)展離不開創(chuàng)新的賦能，研究我國東部三大城市群創(chuàng)新效率對高效整合科技創(chuàng)新資源、推動區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。

本文其余部分內(nèi)容安排如下：第二部分進行文獻梳理；第三部分構(gòu)建分析框架，并以假設(shè)形式提出關(guān)鍵問題；第四部分進行實證分析；第五部分為結(jié)語。

1 文獻回顧

1.1 創(chuàng)新內(nèi)涵

熊彼特[1]于1912年發(fā)表的《經(jīng)濟發(fā)展理論》中最早明確了創(chuàng)新概論及內(nèi)涵，即創(chuàng)新是對新生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件進行重新組合，投入到生產(chǎn)中以不斷提高資源配置效率的過程，并進一步指出推動經(jīng)濟發(fā)展的核心不是資產(chǎn)與勞動力而是創(chuàng)新；以索洛、羅默為代表的新古典學(xué)派認為技術(shù)創(chuàng)新是經(jīng)濟增長的動力源泉；以柯茨納[2]為代表的新奧地利學(xué)派認為，創(chuàng)新是具有多樣性的行為概念，創(chuàng)新主體除企業(yè)家外可進一步拓展到家庭、科技工作者甚至消費者等；李政[3]提出，創(chuàng)新主要來自兩種渠道，一種是通過自主研發(fā)實現(xiàn)的內(nèi)部創(chuàng)新，另一種是通過引進國外技術(shù)并利用外商技術(shù)外溢，進行技術(shù)引進消化吸收的外部創(chuàng)新；樊杰[4]認為，未來區(qū)域發(fā)展格局變化取決于創(chuàng)新能力的區(qū)域分布，區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展取決于創(chuàng)新在區(qū)域上的相對均衡程度；吳煜[5]提出，不同城市具有不同創(chuàng)新地位，形成不同等級的創(chuàng)新極，其中最高等級可進行基礎(chǔ)性創(chuàng)新研究，第二級為次級技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境，第三級為技術(shù)生產(chǎn)地，第四級和第五級為配套加工生產(chǎn)，各地區(qū)應(yīng)依據(jù)自身優(yōu)勢特點選擇區(qū)域創(chuàng)新模式。

1.2 創(chuàng)新效率內(nèi)涵

20世紀50年代，Koopmans[6]首次提出技術(shù)效率概念，認為技術(shù)有效是單個生產(chǎn)者當且僅當不減少任何產(chǎn)出或不增加任何投入的情況下，該生產(chǎn)者沒有方法生產(chǎn)出更多產(chǎn)品；Afriat[7]提出，技術(shù)創(chuàng)新效率是指在給定的創(chuàng)新投入下，創(chuàng)新產(chǎn)出與最大產(chǎn)出的距離；李政[8]認為，創(chuàng)新效率是指創(chuàng)新活動投入產(chǎn)出比，即在一定創(chuàng)新環(huán)境及創(chuàng)新資源配置下，各創(chuàng)新主體單位創(chuàng)新投入所能達到的創(chuàng)新產(chǎn)出量，或是單位創(chuàng)新產(chǎn)出所需要的創(chuàng)新投入量，其數(shù)值體現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新活動的集約化水平；鄔龍[9]認為，技術(shù)效率是衡量一個產(chǎn)業(yè)或企業(yè)在等量要素投入條件下實際產(chǎn)出與最大產(chǎn)出的距離，創(chuàng)新效率包括知識創(chuàng)造和知識創(chuàng)新兩個部分；許建紅[10]認為，科技創(chuàng)新是地區(qū)經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的決定性因素，科技創(chuàng)新效率是區(qū)域運用和整合科技創(chuàng)新資源的能力。

1.3 創(chuàng)新效率測度

Farrell[11]于1957年首次完成技術(shù)效率測度，衡量在一定要素投入的情況下，被評價企業(yè)產(chǎn)出與生產(chǎn)前沿決定的最大產(chǎn)出比值，或在一定產(chǎn)出情況下，被評價企業(yè)所使用的投入與生產(chǎn)前沿面決定的最小投入的比值。國內(nèi)外學(xué)者對創(chuàng)新效率的測度方法大體可以分為參數(shù)法和非參數(shù)法。一是參數(shù)法，即隨機前沿方法(SFA)，通過設(shè)立隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)形式、隨機誤差分布形式以及其它相關(guān)假設(shè)條件，估計創(chuàng)新投入?yún)?shù)，測算創(chuàng)新效率。如劉俊等[12]運用SFA方法研究中國內(nèi)地30個省市城市化程度對創(chuàng)新效率影響的交互效應(yīng)。二是非參數(shù)法，包括指數(shù)法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)。指數(shù)法是指通過構(gòu)建創(chuàng)新效率評價指標體系，運用主成分分析、聚類分析等方法對城市創(chuàng)新效率進行測評；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法是多投入多產(chǎn)出的相對效率評價方法，不存在量化數(shù)據(jù)，因而更加客觀準確。例如，朱爾茜[13]采用DEA方法構(gòu)建BCC模型和Malmquist指數(shù)模型，從時間和空間兩個維度對文化金融服務(wù)體系的宏觀效率進行靜態(tài)與動態(tài)分析；白俊紅[14]應(yīng)用三階段DEA方法，在控制環(huán)境因素的基礎(chǔ)上，考察我國區(qū)域創(chuàng)新效率問題；鄭國洪[15]運用超效率DEA方法和DEA-Malmquist指數(shù)法對國家中心城市創(chuàng)新效率進行比較分析。

1.4 創(chuàng)新效率差距分析

許多學(xué)者在創(chuàng)新效率測度的基礎(chǔ)上，對創(chuàng)新效率差距進行研究，主要方法有σ收斂法、β收斂法等。σ收斂用于檢驗隨著時間變化，不同地區(qū)間創(chuàng)新效率是否具有均等化趨勢，常用方法主要有基尼系數(shù)、泰爾指數(shù)、變異系數(shù)等。β收斂是速率收斂，用以檢測經(jīng)濟體從轉(zhuǎn)型到穩(wěn)態(tài)的追趕過程。張繼良[16]對江蘇工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率區(qū)域差異性問題進行檢驗，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)創(chuàng)新效率差距明顯，但差距呈收斂性變化趨勢，區(qū)域內(nèi)部差距大于區(qū)域間差距；楊遠[17]運用泰爾熵指數(shù)，對1997—2007年中國能源效率地區(qū)差距進行測度，發(fā)現(xiàn)區(qū)域間能源效率差距顯著增大；張涵[18]基于σ收斂、β收斂以及俱樂部收斂3種判別方法，考察高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研發(fā)效率和成果轉(zhuǎn)化效率的收斂性特征，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研發(fā)方面呈現(xiàn)收斂狀態(tài)，而成果轉(zhuǎn)化方面趨于發(fā)散。

1.5 創(chuàng)新效率影響因素

學(xué)者們采用隨機前沿模型、Tobit模型、空間計量模型等方法研究創(chuàng)新效率影響因素。李秦陽[19]運用隨機前沿分析方法，定量測度創(chuàng)新鏈接、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新基礎(chǔ)和創(chuàng)新熟練度對區(qū)域創(chuàng)新效率的影響，發(fā)現(xiàn)上述影響存在地區(qū)差異；桂黃寶[20]采用混合OLS、空間計量SLM及SEM模型對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率影響因素進行分析，發(fā)現(xiàn)企業(yè)規(guī)模、勞動力投入、對外開放水平對創(chuàng)新效率具有顯著正向影響；程廣斌[21]選用面板Tobit模型對技術(shù)研發(fā)效率和成果轉(zhuǎn)化效率影響因素進行分析，發(fā)現(xiàn)勞動者素質(zhì)、對外開放程度對技術(shù)研發(fā)效率具有顯著正向影響，政府支持對成果轉(zhuǎn)化效率具有顯著正向影響。

1.6 文獻述評

綜合來看，學(xué)術(shù)界對創(chuàng)新效率測度及影響因素探究較為全面，以上成果為本文提供了重要參考，但由于創(chuàng)新效率受研究主體、研究方法等多重影響，還存在進一步拓展空間。首先，已有研究對創(chuàng)新效率主體選擇具有一定局限性，大多對單一主體進行創(chuàng)新效率研究，例如對城市或單個城市群進行創(chuàng)新效率測度。由于數(shù)據(jù)獲取工作量大、難度高等問題，鮮有以多個創(chuàng)新主體進行橫向?qū)Ρ确治龅难芯浚黄浯危瑒?chuàng)新效率不僅受外部因素影響，而且需要考慮創(chuàng)新主體自身特性，現(xiàn)有關(guān)于創(chuàng)新主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、差距變化對創(chuàng)新效率的影響研究不足。最后，新時代背景下，對創(chuàng)新效率提升路徑需要進行深入探討。

本文貢獻和創(chuàng)新主要有兩個方面：一是已有研究較少考慮城市群作為創(chuàng)新主體的系統(tǒng)性和復(fù)雜性對其創(chuàng)新效率的影響。因此，本文從城市群內(nèi)部和三大城市群間兩個層面進行創(chuàng)新效率分析，考察城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距變化對城市群整體創(chuàng)新效率的影響。針對如何通過改變城市群自身創(chuàng)新效率差距提升城市群整體創(chuàng)新效率，本文通過圖解方式呈現(xiàn)二者關(guān)系；二是在研究主體選擇上，選取我國東部三大城市群作為研究對象，考慮政府政策、教育水平等外部因素對不同創(chuàng)新主體的異質(zhì)性影響，分別對三大城市群創(chuàng)新效率影響因素進行分析，拓展本領(lǐng)域研究視角。

2 研究框架

本文運用超效率BCC模型對我國東部三大城市群內(nèi)部各城市及城市群整體創(chuàng)新效率進行測度，采用變異系數(shù)法對三大城市群內(nèi)部創(chuàng)新效率差距變化進行分析，揭示其對城市群創(chuàng)新效率的影響方式。同時，采用面板Tobit模型對創(chuàng)新效率的具體影響因素進行分析，探究城市群創(chuàng)新效率影響因素是否具有地域特征。

2.1 模型設(shè)定

2.1.1 超效率BCC模型

傳統(tǒng)BCC模型被用于分析可變規(guī)模報酬條件下決策單元DMU的效率評估問題，而超效率BCC模型能夠解決處于效率前沿面的DMU無法進行比較的問題，可以對所有DMU的相對效率水平進行排序。超效率DEA模型由Banker等[22]提出，在此基礎(chǔ)上，Andersen & Petersen[23]提出修正數(shù)據(jù)包絡(luò)法，將有效DMU從生產(chǎn)可能性集中剔除，以其余DMU為基礎(chǔ)計算效率水平，一個有效的DMU可以使投入按比例增加，而其技術(shù)效率保持不變，投入增加比率即為超效率評價值，超效率BCC模型可以表示為：

(1)

2.1.2 變異系數(shù)

變異系數(shù)法可用于比較不同時間和不同主體的不均等程度，變異系數(shù)越大表示地區(qū)差異越大，變異偏離程度越大，均等化程度越低；反之差異越小，均等化程度越高。參照魏后凱[24]、滕堂偉[25]使用的變異系數(shù)公式如下：

(2)

地區(qū)差距問題是學(xué)術(shù)界研究的一大主題，地區(qū)經(jīng)濟差距、區(qū)域創(chuàng)新效率差距等是研究熱點。我國地區(qū)經(jīng)濟差距變動態(tài)勢如何？楊開忠[26]認為，經(jīng)濟差異大致呈倒“U”型變化，沿海與內(nèi)地經(jīng)濟差距變動大致呈“V”型；高帆[27]、孫亞男[28]認為，我國地區(qū)經(jīng)濟差距呈現(xiàn)先縮小后擴大再縮小的N型變動趨勢。區(qū)域創(chuàng)新效率差距變動呈現(xiàn)何種態(tài)勢？李彥龍[29]認為，各地區(qū)創(chuàng)新效率差距縮小，東、中、西三大地區(qū)內(nèi)部差距縮小是其重要原因；程時雄等(2020)認為，各省份創(chuàng)新效率不平衡程度呈現(xiàn)先上升后下降的變動特征，未實現(xiàn)創(chuàng)新效率平衡發(fā)展；Yong等[30]認為，我國東部和西部創(chuàng)新資源存在較大差距，地區(qū)差異和時間差異均對技術(shù)創(chuàng)新具有一定影響。以上學(xué)者從東中西部地區(qū)或省級層面對創(chuàng)新效率差距進行研究，認為內(nèi)部差距影響整體創(chuàng)新效率。本文重點探討東部三大城市群間創(chuàng)新效率差距以及城市群整體創(chuàng)新效率與城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距間的關(guān)系，提出如下假設(shè)：

H1：城市群間創(chuàng)新效率存在差距，而且城市群創(chuàng)新效率受城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距的影響。

2.1.3 影響因素回歸模型

Tobit模型也被稱為受限因變量模型，是因變量滿足某種約束條件下取值的模型。本文數(shù)據(jù)為2010—2018年我國東部三大城市群平衡面板數(shù)據(jù)，作為因變量的創(chuàng)新效率值是一種大于0的受限變量，因而選擇面板Tobit模型進行估計。面板Tobit模型具體形式如下：

(3)

EFFit=c+β1GOVit+β2EDUit+β3STRit+β4ECOit+β5OPEit+μi+εit

(4)

2.2 變量選取與數(shù)據(jù)來源

科學(xué)的指標體系是有效評價模型的基礎(chǔ)，在創(chuàng)新投入方面，學(xué)者們普遍選取R&D人員折合全時當量(趙增耀[31]、張涵[18])、科技活動人員數(shù)(張繼良[16]、劉釩[32])等指標衡量人員投入和R&D經(jīng)費支出(李培哲[33]、呂洪燕[34])，選取科技活動支出強度等指標衡量資本投入；在創(chuàng)新產(chǎn)出方面，以申請專利授權(quán)[35]、有效發(fā)明專利數(shù)[36]、新產(chǎn)品銷售收入[37]、技術(shù)市場成交額[38]等作為創(chuàng)新產(chǎn)出考核指標。本文在借鑒國內(nèi)研究成果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建我國東部三大城市群創(chuàng)新效率評價指標體系，見表1。選取R&D人員折合全時當量、R&D經(jīng)費內(nèi)部支出作為創(chuàng)新效率投入指標，選取專利授權(quán)數(shù)、新增計算機軟著數(shù)作為創(chuàng)新效率產(chǎn)出指標。數(shù)據(jù)主要來源于各省份和地級市統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報、政府官方網(wǎng)站及龍信企業(yè)大數(shù)據(jù)，缺失數(shù)據(jù)采用線性插值等方法進行處理。

表1 創(chuàng)新效率投入產(chǎn)出指標選取

通過對已有文獻的系統(tǒng)梳理，選取以下因素對我國三大城市群創(chuàng)新效率進行分析，見表2。在中國，政府支持對區(qū)域創(chuàng)新活動具有深刻的影響(李政，2018)，因而以財政科學(xué)技術(shù)支出占地方政府一般公共預(yù)算支出的比重反映政府政策扶持對城市創(chuàng)新效率的影響。新增長理論認為，國際貿(mào)易加速了先進知識、技術(shù)和人力資本在世界范圍的傳遞，使參與貿(mào)易各國的知識、技術(shù)和人力資本水平得到迅速提升，從而產(chǎn)生知識和技術(shù)溢出效應(yīng)。因此，本文選用實際利用外資金額反映地區(qū)對外開放程度，選用財政教育支出占地方政府一般公共預(yù)算支出的比重作為教育水平的體現(xiàn)，反映人力資本儲備能力。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化能夠促進技術(shù)創(chuàng)新效率提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在合理化的基礎(chǔ)上趨向高級化，技術(shù)創(chuàng)新對經(jīng)濟增長的貢獻愈發(fā)凸顯[39]。因此，選取第三產(chǎn)業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對創(chuàng)新效率的影響。經(jīng)濟發(fā)展水平越高，創(chuàng)新投入越多，企業(yè)就越有能力進行創(chuàng)新生產(chǎn)活動(白俊紅，2011)。因此，本文選取城鎮(zhèn)居民人均可支配收入作為衡量指標，反映城市經(jīng)濟發(fā)展水平對創(chuàng)新效率的影響。

表2 變量說明

在多主體或多階段情況下的創(chuàng)新效率影響因素分析中，不同因素具有異質(zhì)性作用，同一因素也會產(chǎn)生差異化影響。肖文(2014)發(fā)現(xiàn)，企業(yè)研發(fā)管理和行業(yè)外資比重僅對市場化導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新效率具有積極貢獻，境外研發(fā)資金投入有利于非市場化導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新效率提升；吳傳清[39]對長江經(jīng)濟帶上中下游地區(qū)分別進行創(chuàng)新效率影響因素回歸，發(fā)現(xiàn)政府干預(yù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、城鎮(zhèn)化與對外開放水平對長江經(jīng)濟帶上中下游地區(qū)的影響差異顯著；范德成[40]對技術(shù)研發(fā)和經(jīng)濟轉(zhuǎn)化兩階段效率的影響因素進行分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)規(guī)模與技術(shù)研發(fā)效率存在顯著U型關(guān)系，與經(jīng)濟轉(zhuǎn)化效率呈顯著正相關(guān)關(guān)系，政府資金支持對技術(shù)研發(fā)效率具有顯著負向影響，政府減稅行為有利于經(jīng)濟轉(zhuǎn)化效率提高。基于上述分析，針對促進我國東部三大城市群創(chuàng)新效率提升這一問題，本文提出以下假設(shè)：

H2：我國東部三大城市群創(chuàng)新效率影響因素具有顯著地域差異。

3 實證分析

3.1 創(chuàng)新效率測度結(jié)果與分析

本文主要關(guān)注單位創(chuàng)新投入所能達到的創(chuàng)新產(chǎn)出量，選擇基于產(chǎn)出導(dǎo)向的超效率BCC模型，測算2010—2018年我國東部三大城市群48個城市創(chuàng)新效率和城市群整體創(chuàng)新效率。

3.1.1 東部三大城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率

2010—2018年，我國東部三大城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率普遍提高，綜合效率值由0.29升至0.56。由于三大城市群內(nèi)城市數(shù)量眾多，創(chuàng)新發(fā)展體量不同，創(chuàng)新功能定位也不同，直接將城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率進行對比不盡合理，而專利授權(quán)數(shù)是反映創(chuàng)新能力的關(guān)鍵指標。因此，本文以2018年專利授權(quán)數(shù)為依據(jù)，將三大城市群內(nèi)各城市分為3個等級：創(chuàng)新核心城市(創(chuàng)新源)、創(chuàng)新節(jié)點城市以及創(chuàng)新腹地，對同一創(chuàng)新等級內(nèi)城市創(chuàng)新效率進行比較和排序更具現(xiàn)實價值。創(chuàng)新核心城市(創(chuàng)新源)是指在城市群內(nèi)部能夠起到核心引領(lǐng)作用的城市，選取各城市群內(nèi)專利授權(quán)數(shù)最多的城市，分別為深圳、北京、上海。創(chuàng)新節(jié)點城市由能有效支撐和輔助創(chuàng)新源的城市組成，選取各城市群內(nèi)專利授權(quán)數(shù)達到35 000件以上的城市，京津冀城市群創(chuàng)新節(jié)點城市為天津；長三角城市群為蘇州、杭州、寧波、南京、紹興、無錫；珠三角城市群為廣州、東莞、佛山。創(chuàng)新腹地是指能夠接受創(chuàng)新要素輻射的城市，為三大城市群內(nèi)其它城市。

從創(chuàng)新核心城市看，長三角城市群創(chuàng)新核心城市的創(chuàng)新效率相對不足。2018年，北京、深圳專利授權(quán)數(shù)量分別為123 496件、140 202件，而上海僅為92 460件。2010—2018年，深圳創(chuàng)新效率值由0.39升至1.34，排名由第2升至第1；北京創(chuàng)新效率由0.28升至1.13，排名由第3升至第2；上海創(chuàng)新效率由0.45升至0.85，排名由第1降至第3(見表3)。可見，深圳與北京競爭十分激烈，與二者相比，上海創(chuàng)新效率有待提升。

表3 2010-2018年創(chuàng)新核心城市創(chuàng)新效率值

從創(chuàng)新節(jié)點城市看，珠三角城市群和長三角城市群節(jié)點城市創(chuàng)新效率較高，而京津冀城市群節(jié)點城市數(shù)量和效率均不足。2018年，珠三角城市群內(nèi)的廣州、東莞、佛山位居節(jié)點城市創(chuàng)新效率排名前3，創(chuàng)新效率值分別為1.08、0.97、0.74，見表4。長三角城市群內(nèi)的南京、蘇州、杭州、紹興位居第4～7，寧波、無錫創(chuàng)新效率不足0.60。京津冀城市群內(nèi)的節(jié)點城市僅有天津，創(chuàng)新效率為0.65，位居第8，節(jié)點城市對核心城市的支撐能力相對不足。

表4 2010-2018年創(chuàng)新節(jié)點城市創(chuàng)新效率值

從創(chuàng)新腹地看，三大城市群創(chuàng)新腹地的創(chuàng)新投入相對不足。創(chuàng)新腹地的創(chuàng)新效率普遍較低，南通、惠州、鎮(zhèn)江、常州、鹽城、唐山、泰州、邯鄲、銅陵、滁州、宣城等城市創(chuàng)新效率值均低于0.40，見圖1。創(chuàng)新腹地的創(chuàng)新投入相對不足，以三大城市群創(chuàng)新腹地中R&D經(jīng)費內(nèi)部支出最多的城市為例，唐山僅為核心城市北京的6.14%，為創(chuàng)新節(jié)點城市天津的23.33%；合肥僅為核心城市上海的18.88%，為創(chuàng)新節(jié)點城市蘇州的49.54%；珠海僅為核心城市深圳的7.92%，為創(chuàng)新節(jié)點城市廣州的15.35%。可見，創(chuàng)新腹地需加大創(chuàng)新投入，包括人才投入、資金投入、平臺投入等，同時也需提升與創(chuàng)新源和創(chuàng)新節(jié)點的鏈接程度，進而提升創(chuàng)新效率。

圖1 2018年東部三大城市群創(chuàng)新腹地創(chuàng)新效率值

3.1.2 東部三大城市群整體創(chuàng)新效率

東部三大城市群創(chuàng)新效率排位發(fā)生變化，京津冀城市群具有潛力。2010年，京津冀城市群、珠三角城市群創(chuàng)新效率值均為1.00，長三角城市群創(chuàng)新效率為0.90，見圖2；2011—2015年，長三角城市群優(yōu)勢凸顯，創(chuàng)新效率值穩(wěn)居第一，京津冀城市群居末，與長三角、珠三角創(chuàng)新效率值差距較大但有所縮小；2016—2017年，珠三角城市群創(chuàng)新效率超過長三角城市群；2018年，長三角城市群、京津冀城市群、珠三角城市群創(chuàng)新效率值分別為1.35、1.30、1.24，三大城市群創(chuàng)新效率差距進一步縮小。總體來看，我國東部三大城市群創(chuàng)新效率差距經(jīng)歷由擴大到縮小的變化過程。

圖2 2010—2018年我國東部三大城市群創(chuàng)新效率值

3.2 創(chuàng)新效率差距分析

我國東部三大城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率存在顯著差異，揭示內(nèi)部差距變化與城市群整體創(chuàng)新效率的關(guān)系可以為我國東部三大城市群創(chuàng)新效率研究奠定基礎(chǔ)。

3.2.1 城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距變化

京津冀城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距呈現(xiàn)先擴大后縮小的變化趨勢，2010—2012年變異系數(shù)由0.60升至0.79，2013—2018年變異系數(shù)不斷減小，由0.53降至0.36。長三角城市群內(nèi)部差距總體呈縮小態(tài)勢，變異系數(shù)由0.54降至0.30。珠三角城市群內(nèi)部差距變化較為平穩(wěn)，創(chuàng)新效率差距以2014年(0.28)為波谷，向兩側(cè)緩慢擴大。綜合來看，京津冀城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距較大，長三角城市群、珠三角城市群次之，2010-2018年三大城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率綜合變異系數(shù)分別為0.53、0.45、0.36，見表5。

表5 我國東部三大城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距

3.2.2 創(chuàng)新效率差距變化與城市群整體創(chuàng)新效率的關(guān)系

城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距變化對城市群整體創(chuàng)新效率具有差異化作用。京津冀城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距與城市群創(chuàng)新效率呈反向作用關(guān)系。2010—2012年，京津冀城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距擴大，變異系數(shù)由0.60升至0.79，而京津冀城市群創(chuàng)新效率值大幅下降，由1.00降至0.54；2013-2016年，變異系數(shù)整體呈下降態(tài)勢，而創(chuàng)新效率值逐年上升；2016-2018年，變異系數(shù)大幅下降，而創(chuàng)新效率值顯著提升，見圖3。這反映出京津冀城市群整體創(chuàng)新效率提升的關(guān)鍵在于縮小城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距，可通過強化京津冀城市群內(nèi)部創(chuàng)新源對創(chuàng)新節(jié)點及其腹地的帶動作用實現(xiàn)。長三角城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距與城市群創(chuàng)新效率呈倒U型關(guān)系，2014年前為正向作用階段，2014年后為反向作用階段。2010—2012年，長三角城市群內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距擴大，變異系數(shù)由0.54升至0.61，城市群創(chuàng)新效率值由0.90升至1.16；2012—2014年，變異系數(shù)由0.61降至0.37，城市群創(chuàng)新效率值由1.16降至0.77。2015—2017年，各城市創(chuàng)新效率差距逐年擴大，由0.38升至0.55，城市群創(chuàng)新效率值由0.94降至0.84；2017—2018年，創(chuàng)新效率差距大幅下降，城市群創(chuàng)新效率值顯著提升，躍居三大城市群之首，見圖4。相較于京津冀城市群，長三角城市群通過強化內(nèi)部創(chuàng)新要素的集聚效應(yīng)，打造優(yōu)勢領(lǐng)域的國際創(chuàng)新高地，提升整體創(chuàng)新效率。珠三角城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距與城市群創(chuàng)新效率整體呈正向作用關(guān)系，2010—2014年，變異系數(shù)與城市群創(chuàng)新效率值均呈下降態(tài)勢，2014—2017年呈上升態(tài)勢，2018年創(chuàng)新效率差距縮小，城市群創(chuàng)新效率值提升，見圖5。總的來看，珠三角城市群應(yīng)加強創(chuàng)新源建設(shè)，增強創(chuàng)新核心城市的輻射帶動能力，進而提升城市群整體創(chuàng)新效率。

圖5 珠三角城市群創(chuàng)新效率及內(nèi)部各城市差距變化

圖4 長三角城市群創(chuàng)新效率及內(nèi)部各城市差距變化

圖3 京津冀城市群創(chuàng)新效率及內(nèi)部各城市差距變化

經(jīng)驗證發(fā)現(xiàn)，我國東部三大城市群創(chuàng)新效率差距經(jīng)歷由擴大到縮小的變化過程；京津冀城市群內(nèi)部創(chuàng)新效率差距過大，縮小其內(nèi)部差距對城市群整體創(chuàng)新效率具有促進作用；珠三角城市群內(nèi)部創(chuàng)新效率差距過小，適度擴大其內(nèi)部差距對城市群整體創(chuàng)新效率具有正向作用；長三角城市群介于二者之間，城市群內(nèi)部差距與城市群整體創(chuàng)新效率呈倒U型關(guān)系，第一階段為正向作用階段，第二階段為反向作用階段。因此，證實了H1，即我國東部三大城市群間創(chuàng)新效率存在差距，而且其創(chuàng)新效率受城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距的影響。城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距應(yīng)保持適度，差距過大、過小均不利于城市群整體創(chuàng)新效率提升。

3.3 創(chuàng)新效率影響因素分析

利用軟件Stata15.0對我國三大城市群創(chuàng)新效率影響因素進行回歸分析。首先，作為參照系進行混合回歸，對三大城市群創(chuàng)新效率的影響因素進行多重共線性檢驗，經(jīng)檢驗證實不存在多重共線性問題，見表6。

表6 變量多重共線性檢驗結(jié)果

分別對三大城市群進行面板Tobit回歸，考慮到固定效應(yīng)的Tobit模型估計存在不一致問題，僅采用混合Tobit回歸和隨機效應(yīng)的Tobit模型進行估計，同時使用面板數(shù)據(jù)回歸作為相應(yīng)參考，以保證回歸結(jié)果的可靠性。對于京津冀城市群，首先使用聚類穩(wěn)健標準誤進行混合Tobit回歸，其次使用隨機效應(yīng)的面板Tobit回歸，經(jīng)過LR檢驗強烈拒絕原假設(shè)，即存在個體效應(yīng)，應(yīng)使用隨機效應(yīng)的面板Tobit回歸，見表7。同時，采用面板數(shù)據(jù)回歸作為Tobit回歸參考，并使用固定效應(yīng)模型進行回歸，F(xiàn)檢驗得出P值為0.000 3，故認為固定效應(yīng)明顯優(yōu)于混合回歸。進一步使用隨機效應(yīng)進行回歸，經(jīng)過LM檢驗，強烈拒絕不存在個體隨機效應(yīng)的原假設(shè)，即應(yīng)選擇隨機效應(yīng)。通過豪斯曼檢驗，P值為0.537 5，無法拒絕原假設(shè)，即應(yīng)使用隨機效應(yīng)。采用隨機效應(yīng)模型進行MLE估計可以發(fā)現(xiàn)，MLE估計與隨機效應(yīng)的面板Tobit回歸估計系數(shù)和顯著性結(jié)果一致。對于長三角城市群而言，與上述步驟相同，選擇隨機效應(yīng)的面板Tobit回歸，見表8。對于珠三角城市群，經(jīng)過LR檢驗發(fā)現(xiàn)應(yīng)使用混合Tobit回歸，并采用面板數(shù)據(jù)回歸作為參考，見表9。

表9 珠三角城市群創(chuàng)新效率影響因素回歸結(jié)果

表8 長三角城市群創(chuàng)新效率影響因素回歸結(jié)果

表7 京津冀城市群創(chuàng)新效率影響因素回歸結(jié)果

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和經(jīng)濟發(fā)展水平提升對京津冀城市群創(chuàng)新效率具有顯著促進作用。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(STR)在1%的顯著性水平下系數(shù)為1.20，經(jīng)濟發(fā)展水平(ECO)在10%的顯著性水平下系數(shù)為3.19，政府政策(GOV)在5%的顯著性水平下系數(shù)為-4.48。京津冀城市群的主要發(fā)展動力由傳統(tǒng)要素驅(qū)動、區(qū)位驅(qū)動和政策驅(qū)動逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動，經(jīng)濟發(fā)展水平提升能夠有效增加城市創(chuàng)新驅(qū)動概率，同時產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化能夠提升產(chǎn)業(yè)對創(chuàng)新的依賴程度，進而激發(fā)創(chuàng)新需求。政府政策可帶來財政資金支持，但政府干預(yù)過多也會導(dǎo)致政策失靈，從而抑制創(chuàng)新效率提升。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對長三角城市群創(chuàng)新效率具有促進作用。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(STR)在10%的顯著性水平下系數(shù)為0.36。政府政策支持、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和經(jīng)濟發(fā)展水平提高對珠三角城市群創(chuàng)新效率具有顯著正向作用。政府政策(GOV)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(STR)在1%的顯著性水平下系數(shù)分別為8.17、0.75，經(jīng)濟發(fā)展水平(ECO)在10%的顯著性水平下系數(shù)為3.59，對外開放程度(OPE)在5%的顯著性水平下系數(shù)為-0.12。珠三角城市群企業(yè)創(chuàng)新活力充足，政府投入相對不足，政府政策支持對創(chuàng)新效率起顯著促進作用。因此，聚焦科技前沿領(lǐng)域，加強基礎(chǔ)研究和前瞻性研究，有利于城市群創(chuàng)新效率提升。同時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和經(jīng)濟發(fā)展水平提高能夠激發(fā)創(chuàng)新需求。珠三角作為改革開放程度最高的城市群，外資利用效用已處于邊際效益遞減階段，增加外資在一定程度上會抑制創(chuàng)新效率提升。

綜合來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是我國東部三大城市群創(chuàng)新效率的重要影響因素；經(jīng)濟發(fā)展水平對京津冀、珠三角城市群創(chuàng)新效率具有顯著促進作用；政府政策對“強政府、弱市場”的京津冀城市群具有一定抑制作用，對“強市場、弱政府”的珠三角城市群具有顯著正向作用，而對介于二者間的長三角城市群的作用不顯著。上述影響因素對我國東部三大城市群創(chuàng)新效率具有異質(zhì)性作用。由此，驗證了H2，即我國東部三大城市群創(chuàng)新效率影響因素具有顯著地域差異。可見，對于如何提升我國東部三大城市群創(chuàng)新效率問題需要考慮地域特征，應(yīng)在符合其地域特征的重點領(lǐng)域發(fā)力。

4 結(jié)語

4.1 結(jié)論

本文通過分析2010—2018年我國東部三大城市群及其內(nèi)部48個城市創(chuàng)新效率，實證考察城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距對城市群創(chuàng)新效率的影響，同時分析政府政策、教育水平等外部因素對城市群創(chuàng)新效率的影響，得到如下主要結(jié)論：

(1)我國東部三大城市群創(chuàng)新效率普遍提升。相較于深圳和北京，上海作為長三角城市群的創(chuàng)新核心城市，其創(chuàng)新效率略有不足；珠三角城市群和長三角城市群創(chuàng)新節(jié)點城市，其創(chuàng)新效率較高，而京津冀城市群創(chuàng)新節(jié)點城市數(shù)量及效率均不足；三大城市群創(chuàng)新腹地均存在創(chuàng)新投入不足問題。從三大城市群創(chuàng)新效率排位看，長三角、珠三角城市群競爭激烈，京津冀城市群具有潛力。

(2)我國東部三大城市群創(chuàng)新效率差距經(jīng)歷由擴大到縮小的變化過程，城市群創(chuàng)新效率受其內(nèi)部各城市創(chuàng)新效率差距的影響。城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距應(yīng)保持適度，差距過大、過小均不利于城市群整體創(chuàng)新效率提升。縮小京津冀城市群內(nèi)部差距，適度擴大珠三角城市群內(nèi)部差距對城市群整體創(chuàng)新效率具有促進作用，而長三角城市群介于二者之間，其內(nèi)部差距與整體創(chuàng)新效率呈倒U型關(guān)系。

(3)我國東部三大城市群創(chuàng)新效率影響因素具有顯著地域差異。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是我國東部三大城市群創(chuàng)新效率的重要影響因素，經(jīng)濟發(fā)展水平對京津冀、珠三角城市群創(chuàng)新效率具有顯著促進作用，政府政策對“強政府、弱市場”的京津冀城市群創(chuàng)新效率具有一定抑制作用，對“強市場、弱政府”的珠三角城市群創(chuàng)新效率具有顯著正向作用，對介于二者間的長三角城市群創(chuàng)新效率的作用則不顯著。

4.2 對策建議

在創(chuàng)新效率方面，京津冀城市群應(yīng)重點完善創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，在核心城市周邊合理布局創(chuàng)新要素，突破創(chuàng)新源與創(chuàng)新腹地間創(chuàng)新要素及成果流動的隱形壁壘，強化創(chuàng)新源對創(chuàng)新節(jié)點及創(chuàng)新腹地的帶動作用：一是縮小城市群內(nèi)各城市創(chuàng)新效率差距；二是提升城市群內(nèi)部節(jié)點城市和腹地的經(jīng)濟發(fā)展水平與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化程度，進而實現(xiàn)城市群整體創(chuàng)新效率躍升；三是強調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈雙向融合，推動形成以國內(nèi)大循環(huán)為主體，國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的產(chǎn)業(yè)與創(chuàng)新雙輪驅(qū)動發(fā)展格局。

在創(chuàng)新效率方面，長三角城市群應(yīng)重點強化作為創(chuàng)新源的核心城市對創(chuàng)新要素的集聚效應(yīng)，通過促進創(chuàng)新要素向核心城市、節(jié)點城市集聚，以及加大創(chuàng)新腹地的科技創(chuàng)新投入等方式構(gòu)建完善的多中心創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)：一是應(yīng)提升創(chuàng)新源能級，打造高水平國際研發(fā)集聚區(qū)，提升創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)外向度；二是推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，引導(dǎo)社會創(chuàng)新資本投入，吸引創(chuàng)新要素在創(chuàng)新優(yōu)勢領(lǐng)域集聚。

在創(chuàng)新效率方面，珠三角城市群應(yīng)重點強化自身創(chuàng)新源建設(shè)：一是加大對一流高校、一流學(xué)科建設(shè)的支持力度，積極引進高水平研究機構(gòu)和創(chuàng)新研究院，進而提高城市群原始創(chuàng)新能力；二是加大研發(fā)設(shè)計、品牌營銷等環(huán)節(jié)在產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中的比重，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化，促進產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈融合發(fā)展。